女性前牙反颅颌面软组织侧貌生长发育的二维有限元法研究——乳牙期到恒牙期与替牙期到恒牙期的比较性研究
作者：田杰 林珠 杭洽时 冯雪
单位：林珠 冯雪 第四军医大学口腔医院 710032；田杰 现在大连解放军210医院工作；杭洽时 第四军医大学医电系
关键词：软组织；生长发育；有限元法
实用口腔医学杂志990222女性前牙反
颅颌面软组织
侧貌生长发育的二维有限元法研究
——乳牙期到恒牙期与替牙期到恒牙期的比较性研究
〔摘要〕 目的:通过比较女性前牙反
患者乳牙期到替牙期(D-M期)与替牙期到恒牙期(M-P期)有限元分析结果，探讨软组织局部在不同阶段的生长发育特点。方法：用方差分析进行显著性检验。结果：鼻区与鼻下区在这两个阶段有相似的生长行为；下唇唇珠部在D-M期生长变化较M-P期明显，而下唇基部生长M-P期比D-M期明显；颏部软组织在M-P期的生长量较D-M期减小，以形状变化为主。结论：软组织不同部位在不同生长发育阶段的表现有所差异，在实施矫治时应予以关注。
, 百拇医药
关键词 错
A comparative study of Two-dimensional finite element analysis of the growth and development of lateral profile of craniofacial soft tissue in female with anterior crossbite from different dentition period
Tian Jie,Lin Zhu,Hang Qiashi et al.
Stomatological Hospital,Fourth Military Medical University, Xi'an 710032
, 百拇医药
〔Abstract〕Objective:To analyze growth and development characteristics of local soft tissue by comparing the results of finite element analysis of D-M period and M-P period of female with anterior crossbite.Method:Two-dimentional finite analysis was performed in 82 D-M cases and 86 M-P cases and the analysis of variance was used.Results:The nose area and sub-nose area showed similar growing behavior in D-M and M-P period.Labial tubercle of the lower lip grew more apparently in D-M period than in M-P period ,while the basal part of the lower lip grew more apparently in M-P perior than in D-M period.The soft tissue of chin grew more apparently in D-M period than in M-P period. Shape changed more than size .Conclusions:The soft tissues in different parts change differently in deferent growth and development periods.This should be considered for orthodontic treatment.
, http://www.100md.com
Key words Malocclusion;Soft tissue;Growth and development; Two-dimension;Finite element method
本研究比较了乳牙期-替牙期(D-M期)和替牙期-恒牙期(M-P期)有限元分析结果,以了解不同阶段女性前牙反颅面软组织生长发育特点。
1 材料和方法
见参考文献〔1、2〕，并用方差分析进行显著性检验。
2 结 果
通过比较D-M期与M-P期有限元分析结果〔1,2〕,可得表1。从表中可以看出，鼻体区(单元6,7,8)除单元6形状变化M-P期大于D-M期，且相差显著外，其余各指标均无显著性差异，说明鼻体部继续生长变大的同时有明显的形状变化。鼻尖部在M-P期生长方式与D-M相似。 上唇区单元9,10各参数均无显著性差异，单元11大小变化和面积率M-P期明显大于D-M期，但形状变化明显小于D-M期，说明上唇基部在M-P期生长更明显。单元16的面积率小于D-M期，但相差不显著，其它参数则明显大于D-M期，单元17大小变化和面积率M-P期明显小于D-M期，但形状变化明显大于D-M期，说明唇珠部以形状变化为主，其面积减小。鼻下区M-P期各参数均大于D-M期，但相差不显著，说明上唇与鼻底部仍维持D-M期的生长行为。下唇区各单元中，单元18的最大主应变和大小变化M-P期小于D-M期，且相差显著，说明下唇珠部在M-P期生长变化明显减小。单元20的全部参数M-P期均小于D-M期，且相差极显著。但单元21各参数及单元22的大小变化和面积率M-P期明显大于D-M期,说明下唇基部厚度和下齿槽嵴高度仍有明显的增长。颏部单元中，单元29 M-P期的大部分参数(除形状变化外)小于D-M期，且有显著性差异，单元28各参数M-P期亦小于D-M期，但相差不显著，在一定程度上反映了颏底部在M-P期有一定的生长。其余各参数大部分虽亦表现为M-P期小于D-M期，但无显著性差异，说明颏部的生长变化在M-P期生长量和形状变化较D-M期小。
, 百拇医药
4 讨 论
自从FEM被Moss〔3〕等引入形态学研究后，基本上都是进行颅颌面硬组织研究，将FEM用于颅颌面软组织侧貌分析的很少〔4～6〕。本研究通过比较D-M期和M-P期女性前牙反软组织侧貌生长发育有限元分析数据，得出了初步的结果。
表1 D-M与M-P软组织侧貌生长发育有限元分析结果比较 单元号
最大
主应变
大小
变化
形状
, 百拇医药
变化
面积率
单元号
最大
主应变
大小
变化
形状
变化
面积率
前额区
鼻下区
1
**
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12
2
13
3
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下唇区
4
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鼻区
19
***
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6
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7
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8
, http://www.100md.com 颏区
上唇区
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10
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11
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注: * P<0.05 ** P<0.01 *** P<0.001 余无显著性差异
4.1 女性前牙反颅颌面软组织生长发育特点
, 百拇医药
从乳牙期-替牙期-恒牙早期各生长发育阶段来看，鼻体部(单元6)和鼻尖部(单元7)在D-M期和M-P期有相似的生长行为,各单元均有不同程度的生长，面积增大,绝大多数单元大小变化大于形状变化，尤以鼻尖部明显。单元12和13的变化说明从乳牙期到恒牙早期，由于下前牙及下唇的作用，使上唇唇瓣逐渐向前向上生长。下唇各单元则继续生长变大，仍以形状变化为主，但M-P期唇珠部生长明显小于D-M期，而下唇基部的生长M-P期较D-M期更明显。颏部软组织各单元在M-P期生长量和形状变化普遍小于D-M期，但仍维持一定的生长变化。由于下唇基部和颏上部的生长较明显，可能使得颏唇沟变浅，颏部变长。
总的来看，在不同的发育阶段，各部位大小、形状变化及面积率有一点差异，但具有显著性差异的多在上、下唇部及颏部，且多表现为D-M期各参数大于M-P期各参数。说明唇、颏部软组织在替牙期前生长发育明显，除了正常的长度和厚度增加外，由于受反硬组织形态的影响及软组织之间的相互影响，软组织形态已有异常表现，替牙期后仍继续发展，同时伴随有正常的生长发育和代偿作用，随着反的进一步发育，软组织代偿会越来明显，这样会给矫治带来困难。所以再次强调反应早期矫治，只有纠正了硬组织的不利生长方式，才能从根本上改善软组织形态。
, 百拇医药
4.2 软组织生长发育有限元分析中应注意的问题
由于颅颌面软组织形态变异较大，同时亦受许多因素的影响，在进行有限元分析时应注意以下问题。
①在拍摄X线头颅定位片时，一定要求患者保持自然、松驰的面部形态，定位要准确。
②由于软组织有限元运算较复杂，对单元形态有一定要求，即：节点不要靠得太近，以免单元过小。尽量不要选择过于钝角的三角形，以免单元产生畸变和有限元运算出错。
③有限元分析结果的准确与否很大程度上取决于节点坐标信息的准确性。因此，在节点选择时，应以能清晰辨认、重复性好的解剖标志点为主，同时可增加一些能以定量手段确定的附加点。但节点不宜过多，单元不宜过细，以免给结果的解释带来困难。
参考文献
, 百拇医药
1田杰，林珠，杭洽时,等. 女性前牙反颅颌面软组织侧貌生长发育的二维有限元法研究——从乳牙期到替牙期.实用口腔医学杂志,1999,15(2):137
2 田杰，林珠，杭洽时,等. 女性前牙反颅颌面软组织侧貌生长发育的二维有限元法研究——从替牙期到恒牙期.实用口腔医学杂志,1999,15(2):140
3 Moss ML, Skalak R, Patal H, et al. Finite element method modeling of craniofacial growth. Am J Orthod, 1985,87(6):453
4 Lavelle CL, Carvalho RS. An evaluation of changes in soft tissue profile form induced by orthodontic therapy. Am J Orthod Dentofac Orthop, 1989，96(6):467
5 Battagel JM. Facial growth of males and females compared by tensor analysis. Br J Orthod, 1994，21(3):245
6 Battagel JM. The aetiology of Class Ⅲ malocclusion examined by tensor analysis. Br J Orthod, 1993,20(4):283
(收稿：1998-12-25), http://www.100md.com
单位：林珠 冯雪 第四军医大学口腔医院 710032；田杰 现在大连解放军210医院工作；杭洽时 第四军医大学医电系
关键词：软组织；生长发育；有限元法
实用口腔医学杂志990222女性前牙反
颅颌面软组织侧貌生长发育的二维有限元法研究
——乳牙期到恒牙期与替牙期到恒牙期的比较性研究
〔摘要〕 目的:通过比较女性前牙反
患者乳牙期到替牙期(D-M期)与替牙期到恒牙期(M-P期)有限元分析结果，探讨软组织局部在不同阶段的生长发育特点。方法：用方差分析进行显著性检验。结果：鼻区与鼻下区在这两个阶段有相似的生长行为；下唇唇珠部在D-M期生长变化较M-P期明显，而下唇基部生长M-P期比D-M期明显；颏部软组织在M-P期的生长量较D-M期减小，以形状变化为主。结论：软组织不同部位在不同生长发育阶段的表现有所差异，在实施矫治时应予以关注。, 百拇医药
关键词 错
A comparative study of Two-dimensional finite element analysis of the growth and development of lateral profile of craniofacial soft tissue in female with anterior crossbite from different dentition period
Tian Jie,Lin Zhu,Hang Qiashi et al.
Stomatological Hospital,Fourth Military Medical University, Xi'an 710032
, 百拇医药
〔Abstract〕Objective:To analyze growth and development characteristics of local soft tissue by comparing the results of finite element analysis of D-M period and M-P period of female with anterior crossbite.Method:Two-dimentional finite analysis was performed in 82 D-M cases and 86 M-P cases and the analysis of variance was used.Results:The nose area and sub-nose area showed similar growing behavior in D-M and M-P period.Labial tubercle of the lower lip grew more apparently in D-M period than in M-P period ,while the basal part of the lower lip grew more apparently in M-P perior than in D-M period.The soft tissue of chin grew more apparently in D-M period than in M-P period. Shape changed more than size .Conclusions:The soft tissues in different parts change differently in deferent growth and development periods.This should be considered for orthodontic treatment.
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Key words Malocclusion;Soft tissue;Growth and development; Two-dimension;Finite element method
本研究比较了乳牙期-替牙期(D-M期)和替牙期-恒牙期(M-P期)有限元分析结果,以了解不同阶段女性前牙反
颅面软组织生长发育特点。1 材料和方法
见参考文献〔1、2〕，并用方差分析进行显著性检验。
2 结 果
通过比较D-M期与M-P期有限元分析结果〔1,2〕,可得表1。从表中可以看出，鼻体区(单元6,7,8)除单元6形状变化M-P期大于D-M期，且相差显著外，其余各指标均无显著性差异，说明鼻体部继续生长变大的同时有明显的形状变化。鼻尖部在M-P期生长方式与D-M相似。 上唇区单元9,10各参数均无显著性差异，单元11大小变化和面积率M-P期明显大于D-M期，但形状变化明显小于D-M期，说明上唇基部在M-P期生长更明显。单元16的面积率小于D-M期，但相差不显著，其它参数则明显大于D-M期，单元17大小变化和面积率M-P期明显小于D-M期，但形状变化明显大于D-M期，说明唇珠部以形状变化为主，其面积减小。鼻下区M-P期各参数均大于D-M期，但相差不显著，说明上唇与鼻底部仍维持D-M期的生长行为。下唇区各单元中，单元18的最大主应变和大小变化M-P期小于D-M期，且相差显著，说明下唇珠部在M-P期生长变化明显减小。单元20的全部参数M-P期均小于D-M期，且相差极显著。但单元21各参数及单元22的大小变化和面积率M-P期明显大于D-M期,说明下唇基部厚度和下齿槽嵴高度仍有明显的增长。颏部单元中，单元29 M-P期的大部分参数(除形状变化外)小于D-M期，且有显著性差异，单元28各参数M-P期亦小于D-M期，但相差不显著，在一定程度上反映了颏底部在M-P期有一定的生长。其余各参数大部分虽亦表现为M-P期小于D-M期，但无显著性差异，说明颏部的生长变化在M-P期生长量和形状变化较D-M期小。
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4 讨 论
自从FEM被Moss〔3〕等引入形态学研究后，基本上都是进行颅颌面硬组织研究，将FEM用于颅颌面软组织侧貌分析的很少〔4～6〕。本研究通过比较D-M期和M-P期女性前牙反
软组织侧貌生长发育有限元分析数据，得出了初步的结果。表1 D-M与M-P软组织侧貌生长发育有限元分析结果比较 单元号
最大
主应变
大小
变化
形状
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变化
面积率
单元号
最大
主应变
大小
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前额区
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4.1 女性前牙反
颅颌面软组织生长发育特点, 百拇医药
从乳牙期-替牙期-恒牙早期各生长发育阶段来看，鼻体部(单元6)和鼻尖部(单元7)在D-M期和M-P期有相似的生长行为,各单元均有不同程度的生长，面积增大,绝大多数单元大小变化大于形状变化，尤以鼻尖部明显。单元12和13的变化说明从乳牙期到恒牙早期，由于下前牙及下唇的作用，使上唇唇瓣逐渐向前向上生长。下唇各单元则继续生长变大，仍以形状变化为主，但M-P期唇珠部生长明显小于D-M期，而下唇基部的生长M-P期较D-M期更明显。颏部软组织各单元在M-P期生长量和形状变化普遍小于D-M期，但仍维持一定的生长变化。由于下唇基部和颏上部的生长较明显，可能使得颏唇沟变浅，颏部变长。
总的来看，在不同的发育阶段，各部位大小、形状变化及面积率有一点差异，但具有显著性差异的多在上、下唇部及颏部，且多表现为D-M期各参数大于M-P期各参数。说明唇、颏部软组织在替牙期前生长发育明显，除了正常的长度和厚度增加外，由于受反
硬组织形态的影响及软组织之间的相互影响，软组织形态已有异常表现，替牙期后仍继续发展，同时伴随有正常的生长发育和代偿作用，随着反的进一步发育，软组织代偿会越来明显，这样会给矫治带来困难。所以再次强调反应早期矫治，只有纠正了硬组织的不利生长方式，才能从根本上改善软组织形态。, 百拇医药
4.2 软组织生长发育有限元分析中应注意的问题
由于颅颌面软组织形态变异较大，同时亦受许多因素的影响，在进行有限元分析时应注意以下问题。
①在拍摄X线头颅定位片时，一定要求患者保持自然、松驰的面部形态，定位要准确。
②由于软组织有限元运算较复杂，对单元形态有一定要求，即：节点不要靠得太近，以免单元过小。尽量不要选择过于钝角的三角形，以免单元产生畸变和有限元运算出错。
③有限元分析结果的准确与否很大程度上取决于节点坐标信息的准确性。因此，在节点选择时，应以能清晰辨认、重复性好的解剖标志点为主，同时可增加一些能以定量手段确定的附加点。但节点不宜过多，单元不宜过细，以免给结果的解释带来困难。
参考文献
, 百拇医药
1田杰，林珠，杭洽时,等. 女性前牙反
颅颌面软组织侧貌生长发育的二维有限元法研究——从乳牙期到替牙期.实用口腔医学杂志,1999,15(2):1372 田杰，林珠，杭洽时,等. 女性前牙反
颅颌面软组织侧貌生长发育的二维有限元法研究——从替牙期到恒牙期.实用口腔医学杂志,1999,15(2):1403 Moss ML, Skalak R, Patal H, et al. Finite element method modeling of craniofacial growth. Am J Orthod, 1985,87(6):453
4 Lavelle CL, Carvalho RS. An evaluation of changes in soft tissue profile form induced by orthodontic therapy. Am J Orthod Dentofac Orthop, 1989，96(6):467
5 Battagel JM. Facial growth of males and females compared by tensor analysis. Br J Orthod, 1994，21(3):245
6 Battagel JM. The aetiology of Class Ⅲ malocclusion examined by tensor analysis. Br J Orthod, 1993,20(4):283
(收稿：1998-12-25), http://www.100md.com